Солома может использоваться в качестве органического удобрения. Для этих целей она широко применяется в зарубежном и отечественном земледелии, в хозяйствах, специализирующихся на производстве зерна.
Научные основы применения соломы в качестве органического удобрения
Научными предпосылкам применения соломы в качестве органического удобрения:
- Солома является источник питательных элементов. Химический состав соломы меняется в зависимости от почвенных и погодных условий. В среднем при влажности 16% содержит: 0,5% азота, 0,25% — фосфора (P2O5), 0,8-1,0% — калия (K2O), 35-40% углерода, а также сера, кальций, магний, бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт.
При средних урожаях зерновых 20-30 ц/га в почву с соломой возвращается 10-15 кг азота, 5-8 кг — фосфора (P2O5), 18-24 кг калия (K2O).
- Солома служит энергетическим материалом для образования гумуса и повышения микробиологической активности почвы. В химический состав соломы зерновых культур входит большое количество безазотистых веществ (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин) при небольшом содержании азота и минеральных элементов. Соотношение С:N (70-80:1) в соломе влияет на её разложение в почве. Солома обеспечивает почвенную микрофлору доступным углеродом, но целлюлозоразлагающие микроорганизмы испытывают большую потребность в азоте, поэтому, учитывая его небольшое количество в соломе, микроорганизмы потребляют минеральный азот почвы, то есть происходит процесс иммобилизации азота. При недостатке азота тормозятся процессы разложения соломы. Для нормального разложения соломы соотношение C:N должно быть 20-30:1.
Эффективность удобрения соломой возрастает при дополнительном внесении азота. Сравнительная оценка удобрения соломой с дополнительной компенсацией азота и навозом показывает их равную эффективность. При этом важно, чтобы с внесенной соломой и азотом соотношение С:N достигалось равным 20:1. Для этого при запашке соломы дополнительно вносят 0,5-1,5% азота от ее массы, или 5-15 кг N на 1 т соломы минеральных или органических удобрений.
При компостировании соломы в аэробных условиях выход гумуса составляет 7,9%, с добавлением минерального азота — 8,5% от массы соломы. Наиболее интенсивное гумусообразование происходит в первые 4 месяца компостирования, в период разложения целлюлозы и гемицеллюлозы. Причем гумус накапливается в максимальном количестве в период самой высокой численности микроорганизмов.
В сочетании с минеральным удобрением, жидким навозом или используемыми в качестве сидератов бобовыми культурами солома по действию на содержание гумуса не уступает эквивалентному количеству навоза.
- Солома для удобрения способствует улучшению физико-химических свойств почвы, уменьшает потери азота, повышает доступность фосфатов и биологическую активность почвы, улучшает условия питания растений. Положительное действие соломы возможно при создании благоприятных условий для разложения. Например, скорость микробного разложения соломы зависит от наличия источников питания, их численности, видового состава и активности, типа почвы, окультуренности, температуры, влажности, аэрации. Так, разложение соломы увеличивается при внесении азота, фосфора, марганца, молибдена, бора, меди.
Интенсивность разложения клетчатки возрастает от дерново-подзолистых почв к серым лесным и чернозёмам. Оптимальная температура разложения клетчатки 28-30 °С при влажности почвы 60-70% от полной влагоемкости. Интенсивность разложения в верхнем слое почвы выше благодаря хорошей аэрацией, большой численности и разнообразия видового состава микроорганизмов.
Солома усиливает азотфиксирующую способность и ферментативную активность почвы.
- Часто в первый год после внесения соломы урожай злаковых культур уменьшается из-за содержащихся и образующихся при разложении токсических соединений, а также ухудшением азотного питания растений.
Особое значение удобрение соломой имеет для бобовых культур. Эффективность соломы увеличивается при обработке семян бобовых нитрагином, поэтому на площадях, удобренных соломой, в первую очередь стараются размещать бобовые или пропашные культуры. Заблаговременно внесенная солома стимулирует азотфиксирующую способность бобовых и повышает их урожайность. Азотное питание пропашных культур обеспечивается в результате мобилизации почвенного азота при междурядных обработках.
- Азот минеральных удобрений уменьшает депрессирующее действие соломы на зерновые культуры. Иммобилизованный в присутствии соломы азот минеральных удобрений более подвижен, меньше устойчив к кислотному гидролизу и минерализуется быстрее, чем азот, иммобилизованный без соломы, особенно азот гумуса. В последействии солома усиливает процессы мобилизации азота, повышает использование растениями как иммобилизованного азота, так и почвенного, что определяет положительное действие на урожай последующих культур.
Способы применения соломы
- Измельченную и разбросанную по полю солому запахивают осенью при подъёме зяби или весной в районах достаточного увлажнения. Этот прием можно сочетать с зелёным удобрением, что позволяет исключить внесение минерального азотного удобрения, а также создает благоприятные условия для гумусообразования после запахивания.
- На почвах тяжёлого гранулометрического состава и во влажных климатических условиях разбросанную солому не запахивают, а заделывают поверхностно лущильниками, дисковыми боронами или фрезами. Этот способ заделки дает лучший эффект по сравнению с запашкой плугом. Там, где возможно, после поверхностной заделки высевают промежуточную пожнивную, лучше бобовую культуру.
- Солому используют также в качестве мульчирующего материала для борьбы с водной и ветровой эрозией почвы. Мульчирование создает благоприятные условия для впитывания воды в почву, уменьшает, а иногда полностью устраняет опасность поверхностного стока, способствует равномерному распределению воды по поверхности почвы, улучшает структуру пахотного слоя, уменьшает испарение влаги.
- Оставление стерни и соломы при замене обычной обработки безотвальной, на 40-60% уменьшается скорость ветра над поверхностью почвы, уменьшая опасность ветровой эрозии, поэтому в зонах, подверженных ветровой эрозии, обработку почвы проводят безотвально без заделки соломы.
- На площадях, удобренных соломой, в первую очередь стремятся разместить бобовые или пропашные культуры. При посеве на этих площадях злаковых культур вносят азотные удобрения из расчета 8-10 кг азота на 1 т соломы. Вносимый с соломой азот в балансе минеральных удобрений не учитывается, так как он включается в общий оборот азота почвы, и играет роль лишь при систематическом внесении соломы на удобрение в севообороте.
Запашка соломы с добавлением азота более эффективна осенью, так как образующиеся при разложении токсичные для растений фенольные соединения за осенне-зимне-весенний период вымываются и разлагаются из корнеобитаемого слоя.
Высокую эффективность внесение соломы с добавлением азота дает под пропашные культуры с длительным периодом вегетации, при систематическом применении в севооборотах её эффективность во времени увеличивается: прибавки урожая культур севооборота с 0,1 т/га корм. ед. увеличиваются до 0,2-0,3 т/га от каждой тонны соломы.
Согласно обобщенным Г.Е. Мерзлой результатов длительных опытов ВИУА, солома при выравнивании доз по питательным элементам минеральными удобрениями по действию на урожайность культур и плодородие почв равна навозу. Например, на мощном малогумусном черноземе в опытах Драбовской опытной станции при выравнивании доз питательных элементов по соломе и навозу под сахарную свеклу урожайность составила 40,8 и 40,5 т/га, тогда как при внесении только соломы в количестве 4-6 т/га — 35,7 т/га, при добавлении к соломе 90 кг/га азота — 37,9 т/га, в варианте без удобрений — 33,5 т/га.
В исследованиях Сумской опытной станции на черноземе при внесении под кукурузу соломы, подстилочного и бесподстилочного навоза в эквивалентных по питательным элементам дозах урожайность зеленой массы составила соответственно 54,5 т/га; 52,9 т/га; 53,2 т/га, в контроле без удобрений — 41,4 т/га.
В опытах Краснодарского НИИСХ на выщелоченном черноземе урожайность озимой пшеницы при внесении 5 т/га соломы составила 2,66 т/га, 5 т/га соломы и N50 — 3,20 т/га, в контроле без удобрений — 2,80 т/га.
На типичном мицеллярно-карбонатном черноземе в опытах Ставропольского НИИСХ урожайность озимой пшеницы на фоновом варианте составила 2,89 т/га, фон + 10 т/га соломы — 3,00 т/га, фон + 10 т/га соломы + N20 — 3,13 т/га.
Систематическое внесение соломы повышает её эффективность, а недостаток азота проявляется только в первые годы. В последующие годы азот высвобождается больше, чем закрепляется, поэтому последействие соломы наблюдается и без дополнительного внесения азота.
Приемы внесения и способы заделки соломы
Минеральные азотные удобрения можно заменят бесподстилочным жидким навозом из расчета 6-8 т на 1 т соломы. Такое сочетание оказывает действие аналогичное подстилочному навозу.
По соломе, оставленной равномерно по полю после зерноуборочного комбайна, можно вносить полужидкий, жидкий навоз, навозные жижу, стоки или другие органические удобрения в расчете 15-20 кг/га азота с заделкой лущильником или дисками на глубину 6-8 см. При этом её разложение ускоряется, не сопровождается накоплением токсичных веществ. Основную обработку почвы на принятую глубину проводят в обычные для конкретной зоны сроки.
Эффективность применения соломы на удобрение с добавлением минерального азота или в сочетании с бесподстилочным навозом или зеленым удобрением подтверждено во многих почвенно-климатических условиях. Так, в Белоруссии на типичных дерново-подзолистых, сильнооподзоленных, на легких суглинках и на легких супесчаных почвах раздельное внесение 3 т/га измельчённой соломы и 27 т/га жидкого навоза оказало такое же влияние на урожай культур звена севооборота (картофель, ячмень, многолетние травы), как и 30 т/га подстилочного навоза.
Применение соломы в качестве удобрения в мире значительно больше, чем в России. Например, доля соломы в общем объеме органических удобрений в Германии в настоящее время составляет: под сахарную свеклу — 72%, под пшеницу — 71%, под озимый ячмень — 58 %, тогда как в начале 70-х годов этот показатель не превышал 15-25 %.
Литература
Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.
Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
